DE2550814C3

DE2550814C3 - Line scanning device for material webs to detect defects

Info

Publication number: DE2550814C3
Application number: DE2550814A
Authority: DE
Inventors: Erwin 8021 Icking Sick
Original assignee: Erwin Sick GmbH Optik Elektronik
Current assignee: Erwin Sick GmbH Optik Elektronik
Priority date: 1975-11-12
Filing date: 1975-11-12
Publication date: 1979-08-09
Also published as: JPS5260681A; DE2550814B2; GB1543329A; SE7612568L; FI59488B; CH608298A5; FR2331788A1; FI59488C; SE408823B; JPS6212462B2; DE2550814A1; US4116566A; FI763193A7; CA1078488A; FR2331788B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Zeilentastvorrichtung für Materialbahnen zur Fehlstellenermittlung, bei der eine Laserlichtquelle über ein Objektiv zur Erzeugung eines hauptsächlich parallelen Strahlenbündels, eine Lichtablenkvorrichtung und eine Zylinderlinse auf einer parallel zu ihrer Oberfläche bewegten Materialbahn einen Lichtfleck hervorruft, welcher die Bahn senkrecht zu ihrer Bewegungsrichtung und parallel zu ihrer Oberfläche periodisch abtastet, und bei der parallel zu der Materialbahn in Abtastrichtung ein Lichtleitstab verläuft, an dessen Stirnseite wenigstens ein Lichtempfänger angeordnet ist.The invention relates to a line scanning device for webs of material for the detection of defects, in which a laser light source via an objective for generating a mainly parallel beam, a Light deflection device and a cylindrical lens on a material web moving parallel to its surface causes a light spot, which the web perpendicular to its direction of movement and parallel to periodically scans its surface, and at the parallel a light guide rod runs to the material web in the scanning direction, at the end of which there is at least one Light receiver is arranged.

Bekannte derartige Vorrichtungen arbeiten entweder mit dem von der Materialbahn reflektierten oder durch sie hindurchgehenden Licht. Die Lichtempfangsanordnung soll unter dem Reflexionswinkel des auftreffenden Lichtes angeordnet werden, um eine möglichst große Lichtausbeute zu erzielen.Known devices of this type work either with the one reflected from the material web or light passing through them. The light receiving arrangement should be at the reflection angle of the incident light are arranged in order to achieve the greatest possible light output.

Die bekannten Zeilentastvorrichtungen haben jedoch den Nachteil, daß insbesondere auf Blechoberflächen in Längsrichtung, d. h. in Transportrichtung der Bahn vorliegende Kratzer nur schwer erkannt werden können und im übrigen der Anteil des zum Fotoempfänger gelangenden Lichtes sehr gering ist, weil die Verluste bei der Steuerung und Totalreflexion im Lichtleitstab relativ groß sind.However, the known line scanning devices have the disadvantage that, especially on sheet metal surfaces lengthways, d. H. Scratches present in the transport direction of the web are difficult to detect and otherwise the proportion of light reaching the photo receiver is very low, because the losses in the control and total reflection in the light guide rod are relatively large.

Aus diesem Grund wurde bereits vorgeschlagen, an einer Mantelseite des Lichtleitstabes eine Stufen- oder Rasterspiegelanordnung vorzusehen, welche aus zahlreichen aneinandergesetzten und relativ zur Stabachse um einen bestimmten Winkel gekippten Planspiegeln besteht. Der Winkel der Planspiegel zur optischen Achse ist dabei derart, daß im wesentlichen senkrecht zur Stabachse von innen auf die Planspiegel auffalendes Licht unter einem solchen Winkel zur gegenüberliegenden Stabseite reflektiert wird, daß der Lichtstrahl innerhalb des Stabes totalreflektiert wird, und zwar so lange, bis er auf eine der Stirnseiten des Stabes auftrifft, aus der er dann in den Fotoempfänger oder auf einen ihn in den Stab zurückreflektierenden Planspiegel gelangt.For this reason, it has already been proposed to have a step or on one side of the jacket of the light guide rod Provide grid mirror arrangement, which consists of numerous juxtaposed and relative to the rod axis consists of plane mirrors tilted by a certain angle. The angle of the plane mirror to the optical one The axis is such that it is essentially perpendicular to the rod axis from the inside onto the plane mirror incident light is reflected at such an angle to the opposite side of the rod that the Light beam is totally reflected within the rod, until it hits one of the end faces of the Rod hits, from which it then in the photo receiver or on a it reflecting back into the rod Plane mirror arrives.

Bei der vorgeschlagenen Anordnung kann es jedoch vorkommen, daß das einmal von der Stufenspiegelanordnung reflektierte Licht nach der Totalreflexion an der gegenüberliegenden Stabseite erneut auf die Stufenspiegelanordnung trifft, was Lichtverluste mit sich bringt und auch aus Gründen der Homogenität unerwünscht ist.In the case of the proposed arrangement, however, it can happen that once from the stepped mirror arrangement reflected light again on the opposite side of the rod after total reflection the stepped mirror arrangement hits, which brings light losses and also for reasons of homogeneity is undesirable.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, eine Zeilentastvorrichtung der eingangs genannten Gattung zu schaffen, bei der am Fotoempfänger eine hohe Lichtausbeute erzielt wird, gleichwohl aber zusätzliche Nachteile durch Lichtverluste oder Inhomogenität vermieden werden.The aim of the present invention is thus to provide a line scanning device of the type mentioned at the outset To create genus in the case of the photo receiver a high light output is achieved, but at the same time additional disadvantages due to light losses or Avoid inhomogeneity.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß der Lichtleitstab auf seiner dem Lichteintritt gegenüberliegenden Mantelseite eine Stufenspiegelanordnung trägt und zwecks möglichster VermeidungTo solve this problem, the invention provides that the light guide rod on its opposite to the light inlet Shell side carries a stepped mirror arrangement and for the purpose of avoiding it as much as possible

wiederholten Auftreffens des Lichtes auf die Stufenspiegelanordnung der Lichtleitstab gekrümmten Querschnitt hat und/oder ihm eine Zylinderlinse vorgeschaltet ist und daß im Sendestrahlengang zwischen Lichtquelle und Objektiv ein lichtstreuer<des Zylinderlinsenraster mit in Abtastrichtung verlaufenden Linsenachsen angeordnet ist.repeated impingement of the light on the stepped mirror arrangement the light guide rod has a curved cross section and / or is preceded by a cylindrical lens and that in the transmission beam path between the light source and the lens there is a light-scattering <of the cylindrical lens grid is arranged with extending in the scanning direction lens axes.

Aufgrund dieser Ausbildung wird der scharf gebündelte Laserstrahl senkrecht zur Ablenkungsbewegungsrichtung derart aufgefächert, daß er das Objektiv und die verzugsweise als Spiegelrad ausgebildete Lichtablenkvorrichtung senkrecht zur Ablenkrichtung voll und homogen ausleuchtet. Dies hat zur Folge, daß auch das unter dem Reflexionswinkel von der Materialbahn zurückgeworfene Licht die Zylinderlinse der Empfangsanordnung bzw. den Lichtleitstab homogen ausleuchtet. Das in den Lichtleitstab fallende Licht trifft somit unter verschiedenen Winkeln zur Tangente des Lichtleitstabes auf die Stufenspiegelanordnung auf, so daß innerhalb des Lichtleitstabes totalreflektiertes Licht überwiegend nicht erneut auf die Stufenspiegelanordnung auftrifft. Demnach kommt es zu keinen durch mehrmaliges Auftreffen des Lichtes auf die Stufenspiegelanordnung bedingten Störungen und zu einer besseren Lichtausbeute.Because of this design, the sharply focused laser beam becomes perpendicular to the direction of deflection movement fanned out in such a way that it is the lens and the preferably designed as a mirror wheel Light deflection device fully and homogeneously illuminated perpendicular to the direction of deflection. This has to As a result, the light reflected from the material web at the angle of reflection also touches the cylinder lens the receiving arrangement or the light guide rod illuminates homogeneously. That in the light guide rod Falling light thus hits the stepped mirror arrangement at different angles to the tangent of the light guide rod so that mostly not totally reflected light within the light guide rod hits the stepped mirror arrangement again. Accordingly, there is no repetition Impact of the light on the stepped mirror arrangement caused disturbances and to a better Light output.

Bevorzugt befindet sich das Zylinderlinsenraster etwas vor oder hinter dem Brennpunkt des Objektivs, wobei der Abstand vom Brennpunkt zweckmäßig 5 bis 20%, vorzugsweise 10%, der Brennweite des Objektivs beträgt. Bei dieser Ausführungsform erscheint auf der Materialbahn ein schmaler Lichtstrich, der sich in Richtung der Bewegung der Materialbahn erstreckt. Dies ist besonders bei der Ermittlung von in Bewegungsrichtung der Bahn verlaufenden Kratzern auf Blechoberflächen vorteilhaft, weil sich dann der dünne Lichtstrich in der gleichen Richtung wie die ansonsten sehr schwer zu erkennenden Kratzer erstreckt. The cylindrical lens grid is preferably located slightly in front of or behind the focal point of the lens, the distance from the focal point expediently 5 to 20%, preferably 10%, of the focal length of the objective amounts to. In this embodiment, a narrow line of light appears on the material web extends in the direction of movement of the web of material. This is particularly important when determining in Direction of movement of the web running scratches on sheet metal surfaces advantageous because then the thin line of light extends in the same direction as the otherwise very hard-to-see scratches.

Die betreffende Ausführungsform eignet sich also besonders zur Ermittlung von Längskratzern auf Blechoberflächen.The embodiment in question is therefore particularly suitable for determining longitudinal scratches Sheet metal surfaces.

Vorzugsweise ist das Zylinderlinsenraster in Richtung der optischen Achse verschiebbar, so daß die optimale Länge des Lichtstriches auf der Materialbahn einstellbar ist.The cylindrical lens grid is preferably displaceable in the direction of the optical axis, so that the optimum The length of the light line on the material web is adjustable.

Eine gute Homogenität verbunden mit einer großen Lichtausbeute wird erzielt, wenn der Querschnitt des auf das Zylinderlinsenraster treffenden Lichtstrahles mindestens fünf nebeneinanderliegende negative Linsen des Zylinderlinsenrasters erfaßt.A good homogeneity combined with a high light yield is achieved if the cross-section of the at least five negative lenses lying next to each other of the cylindrical lens grid detected.

Der Durchmesser des Lichtleitstabes soll mindestens fünf- bis zehnmal und vorzugsweise zwanzigmal so groß sein wie die Breite der Stufenspiegt'anordnung. The diameter of the light guide rod should be at least five to ten times and preferably twenty times be as large as the width of the stepped mirror arrangement.

Eine vorteilhafte Ausführungsform kennzeichnet sich dadurch, daß der Lichtstrahl durch eine Strahlaufweitungsoptik hindurchgeht, bevor er auf das Zylinderlinsenraster trifft.An advantageous embodiment is characterized in that the light beam is passed through beam expansion optics goes through it before it hits the cylinder lens grid.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind durch die Unteransprüche gekennzeichnet.Advantageous further developments are characterized by the subclaims.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigenThe invention is described below, for example, with reference to the drawing. Show it

Fig. 1 a, 1 bund 1 ceine schematische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Zeilentastvorrichtung, wobei die drei Figuren an den Stellen A und B aneinandergesetzt zu denken sind.1 a, 1 and 1 c is a schematic view of a preferred embodiment of the line scanning device according to the invention, the three figures at points A and B being to be thought of as juxtaposed.

ίοίο

Fig. Id eine Ansicht in Richtung des Pfeiles D in Fig. la undFig. Id a view in the direction of arrow D in Fig. La and

Fig. 2 eine schematische, teilweise geschnittene Ansicht nach Linie H-II in Fig. Ic.Fig. 2 is a schematic, partially sectioned view along line H-II in Fig. Ic.

Nach Fig. 1 a und 1 d tritt der Lichtstrahl eines Lasers 11 durch eine Zylinderlinse 22 mit einer Brennweite von z. B. 50 mm und eine dazu gekreuzt angeordnete weitere Zylinderlinse 32 mit einer Brennweite von z. B. 5 mm in das Zylinderlinsenraster 21 ein, welches in einem etwas geringeren Abstand vom Objektiv 12 als dessen Brennweite / angeordnet ist. Das Raster kann im Sinne des Doppelpfeiles P verschiebbar sein, so daß es auch im Brennpunkt oder in definiertem Abstand von diesem Hegen kann.According to Fig. 1 a and 1 d, the light beam of a laser 11 passes through a cylindrical lens 22 with a focal length of, for. B. 50 mm and a crossed arranged further cylindrical lens 32 with a focal length of z. B. 5 mm into the cylindrical lens grid 21, which is arranged at a slightly smaller distance from the lens 12 than its focal length /. The grid can be displaceable in the sense of the double arrow P , so that it can also lie in the focal point or at a defined distance from this.

Nach Fig. Ib befindet sich hinter dem Objektiv 12 ein die Lichtablenkvorrichtung bildendes Spiegelrad 13, welches in Fig. 1 a, 1 b ebenfalls angedeutet ist, um die Lage seiner Achse in bezug auf die Achsen der Zylinderlinsen 22, 32 zu definieren. Die Achse des Spiegelrades 13 ist etwas gekippt, damit das reflektierte Licht auf einen länglichen Planspiegel 14 fallen kann, welcher neben der Lichtsende-Anordnung aufgestellt ist und sich senkrecht zur Zeichenebene über die gesamte Breite der Vorrichtung (entsprechend der Breite der Materialbahn bzw. dem Abtastbereich des Spiegelrades) erstreckt. Aus Gründen einer gedrängten zeichnerischen Darstellung ist die Kippung des Spiegelrades 13 in Fig. Ib stark übertrieben dargestellt.According to FIG. 1b, there is 12 behind the lens a mirror wheel 13 forming the light deflection device, which is also indicated in Fig. 1 a, 1 b, to define the position of its axis in relation to the axes of the cylindrical lenses 22,32. The axis of the mirror wheel 13 is tilted slightly so that the reflected light hits an elongated plane mirror 14 can fall, which is set up next to the light-emitting arrangement and perpendicular to the plane of the drawing Over the entire width of the device (corresponding to the width of the material web or the Scanning area of the mirror wheel) extends. For the sake of a concise graphic representation the tilting of the mirror wheel 13 in Fig. Ib shown greatly exaggerated.

Das von dem streifenförmigen Planspiegel 14 reflektierte Licht gelangt auf einen weiteren streifenförmigen Planspiegel 14' am anderen Ende der Vorrichtung und von dort durch Reflexion schräg nach unten (eine Reflexion schräg nach oben wäre ebenso gut möglich) zu einem Kugel- oder Zylinderspiegel 14" mit in der Zeichenebene liegender Achse, dessen Brennpunkt bzw. Brennlinie sich auf der beleuchteten Oberfläche des Spiegelrades 13 befindet. Das Objektiv 12 und der Zylinderspiegel 14" konzentrieren das Licht zusammen mit einer unmittelbar vor der Materialbahn M (Fig. 1 c) angeordneten Zylinderlinse 15, deren Achse senkrecht auf der Zeichenebene steht und deren Brennlinie sich auf der Oberfläche der Materialbahn M befindet, auf eine Stelle 16. Ein exakter Lichtfleck würde nur vorliegen, wenn das Zylinderlinsenraster 21 genau im Abstand der Brennweite / vom Objektiv 12 (gestrichelte Darstellung in Fig. Id) angeordnet wäre, was durchaus möglich ist. Durch eine definierte Verschiebung vom Brennpunkt gemäß Fig. 1 d entsteht ein Lichtstrich in Richtung des Pfeiles P auf der Materialbahn (Fig. 1 c). Der LichtfleckThe light reflected by the strip-shaped plane mirror 14 arrives at a further strip-shaped plane mirror 14 'at the other end of the device and from there by reflection obliquely downwards (a reflection obliquely upwards would be equally possible) to a spherical or cylinder mirror 14 "with in The axis lying on the plane of the drawing, the focal point or focal line of which is located on the illuminated surface of the mirror wheel 13. The objective 12 and the cylinder mirror 14 ″ concentrate the light together with a cylinder lens 15 arranged directly in front of the material web M (FIG. 1 c), whose The axis is perpendicular to the plane of the drawing and its focal line is on the surface of the material web M , to a point 16. An exact light spot would only exist if the cylindrical lens grid 21 is exactly at the distance of the focal length / from the lens 12 (dashed representation in Fig. Id ) would be arranged, which is quite possible. A defined shift from the focal point according to FIG. 1 d creates a line of light in the direction of arrow P on the material web (FIG. 1 c). The spot of light

16 bzw. der Lichtstrich bewegt sich bei Drehung des Spiegelrades 13 in Fig. Ic senkrecht zur Zeichenebene auf der Materialbahn M hin und her. Die Materialbahn M bewegt sich ihrerseits in Richtung des Pfeiles P, d. h. senkrecht zur Abtastrichtung, welche in Fig. 2c durch einen Doppelpfeil s angedeutet ist.16 or the line of light moves back and forth on the material web M perpendicular to the plane of the drawing when the mirror wheel 13 is rotated in FIG. The material web M in turn moves in the direction of the arrow P, ie perpendicular to the scanning direction, which is indicated in FIG. 2c by a double arrow s .

Vorzugsweise unter dem Reflexionswinkel zum Eintrittslichtstrahl ist eine Licht-EmpfangsanordnungA light receiving arrangement is preferably at the angle of reflection to the incident light beam

17 in der Nähe der Materialbahn M vorgesehen, welche aus einer sich parallel zur Zylinderlinse 15 erstrekkenden weiteren Zylinderlinse 28 und einem Lichtleitstab 18 besteht, dessen Achse ebenfalls parallel zu den Achsen der Zylinderlinsen IS, 23 verlauft. Die Brennweite der Zylinderlinse 28 ist unter Berücksichtigung der Brechkrafl des Lichtleitsiabes 18 so gewählt, daß das Lichtbündel gemäß Fig. Ib auf einer der Lichteintrittsseite diametral eeeeuiiberliesenden17 is provided in the vicinity of the material web M, which consists of a parallel to the cylindrical lens 15 extending further cylinder lens 28 and a light guide rod 18, the axis of which is also parallel to the axes of the cylindrical lenses IS, 23 run. The focal length of the cylinder lens 28 is taken into account the breaking force of the light guide 18 is chosen so that the light beam according to FIG. 1b ends diametrically on one of the light entry side

Mantelseite angeordneten StufenspiegelanordnungShell side arranged stepped mirror arrangement

20 konzentriert wird, deren Aufbau im einzelnen aus Fig. 2 ersichtlich ist.20 is concentrated, the structure of which can be seen in detail from FIG.

Die Stufenspiegelanordnung besteht aus einzelnen Planspiegeln 29, welche entweder gemäß der linken Hälfte der Fig. 2 zu einer Sägezahnanordnung oder gemäß uer rechten Hälfte der Fig. 2 in einer Dachanordnung zusammengesetzt sind. In jedem Fall sind die Winkel der Planspiegel 29 relativ zur Achse des Lichtleitstabes 18 so zu wählen, daß an ihnen reflektierte Lichtstrahlen unter dem Winkel der Totalreflexion auf die gegenüberliegende Wand des Lichtleitstabes 18 auftreffen, so daß die in Fig. 2 gestrichelt wiedergegebenen Strahlenverläufe erzielt werden.The stepped mirror arrangement consists of individual plane mirrors 29, which either according to the left Half of FIG. 2 to a sawtooth arrangement or according to the lower right half of FIG. 2 in a roof arrangement are composed. In any case, the angles of the plane mirror 29 are relative to the axis of the To choose light guide rod 18 so that light rays reflected on them at the angle of total reflection impinge on the opposite wall of the light guide rod 18, so that the dashed lines in FIG reproduced beam courses can be achieved.

Am in Fig. 2 rechten Ende des Lichtleitstabes befindet sich eine Verspiegelung 27, während an der linken Stirnseite eine Ulbrichtsche Kugel 26 vorgesehen ist, an deren Innenwand das eintretende Licht in der gestrichelt angedeuteten Weise gestreut wird. Unter einem rechten Winkel zur Lichteintrittsseite 30 ist in einer z. B. quadratischen öffnung 31 die lichtempfindliche Oberfläche eines Fotoempfängers 19 angeordnet. Zwischen Lichteingang 30 und Lichtausgang 31 befindet sich eine Blende 25, die den direkten Lichtübergang vom Eingang zum Ausgang verhindert. At the right end of the light guide rod in FIG. 2 there is a mirror coating 27, while at the left End face an integrating sphere 26 is provided, on the inner wall of the incoming light in the is scattered in dashed lines. At a right angle to the light entry side 30 is in one z. B. square opening 31, the light-sensitive surface of a photo receiver 19 is arranged. Between the light input 30 and the light output 31 there is a diaphragm 25 which provides direct access Light transition from entrance to exit prevented.

Nach den Fig. 1 c und 2 ist zwischen der Materialbahn M und der Zylinderlinse 28 ein weiteres Zylinderlinsenraster 23 angeordnet, dessen einzelne negative Zylinderlinsen 24 mit ihren Achsen senkrecht zur Achse des Lichtleitstabes 18 stehen.According to FIGS. 1 c and 2, a further cylinder lens grid is between the material web M and the cylinder lens 28 23 arranged, the individual negative cylindrical lenses 24 with their axes perpendicular to Axis of the light guide rod 18 are.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Zeilenabtastvorrichtung ist wie folgt:The operation of the line scanning device according to the invention is as follows:

Ohne das Zylinderlinsenraster 21 nach Fig. la, Id würde der Strahlengang des Lasers 11 das Objektiv 12 und die gerade reflektierende Fläche des Spiegelrades 13 in Richtungder Spiegelradachse nicht gleichmäßig ausleuchten. Das Strahlenbündel würde beispielsweise so verlau/en, wie das in den Fig. Ib und 1 c in gestrichelten Linien dargestellt ist. Insbesondere bei weitgehend spiegelnder Reflexion an der Materialbahn M wird ein recht schmales Lichtbündel auf die Stufenspiegelanordnung 20 auffallen, so daß das innerhalb des Stabes totalreflektierte Licht zwei- oder mehrfach auf die Spiegelanordnung 20 fällt, was unerwünscht ist.Without the cylindrical lens grid 21 according to FIGS. 1 a, 1d, the beam path of the laser 11 would not illuminate the objective 12 and the straight reflecting surface of the mirror wheel 13 in the direction of the mirror wheel axis. The beam would run, for example, as shown in FIGS. 1b and 1c in dashed lines. Particularly in the case of a largely specular reflection on the material web M , a very narrow bundle of light will fall on the stepped mirror arrangement 20, so that the light totally reflected within the rod falls two or more times on the mirror arrangement 20, which is undesirable.

Aufgrund der Anordnung des ZylinderlinsenrastersDue to the arrangement of the cylindrical lens grid

21 wird jedoch der aufgefächerte Strahlengang erzielt,21, however, the fanned out beam path is achieved,

der in ausgezogenen Linien in Fig. 1 wiedergegeber ist. Wie sich insbesondere aus Fig. 1 c ergibt, fällt auf grund dieser Ausbildung das Licht auf die Stufenspiegelanordnung 20 unter sehr verschiedenen Winkelr relativ zur Tangente an den Stab 18 am Orte der Stufenspiegelanordnung 20, so daß reflektiertes und to talreflektieites Licht weitgehend nicht mehr auf die Stufenspiegelanordnung 20 zurückgelangt und se durch mehrfache Totalreflexion zum Stabende gelangt, wo die Messung (oder Reflexion) erfolgt.which is shown in solid lines in FIG. As can be seen in particular from FIG. 1 c, it is noticeable Due to this training, the light on the stepped mirror arrangement 20 at very different Winkelr relative to the tangent to the rod 18 at the location of the stepped mirror arrangement 20, so that reflected and to valley-reflecting light is largely no longer on the Stepped mirror arrangement 20 returned and se arrives at the end of the rod through multiple total reflection, where the measurement (or reflection) takes place.

Die Wirkung des weiteren Zylinderlinsenrasters 22 ergibt sich besonders anschaulich aus Fig. 2. Wahrem ohne dieses zusätzliche Zylinderlinsenrasters 23 irr wesentlichen der vom Lichtfleck 16 nach oben ausgehende gestrichelt dargestellte Lichtstrahl mit dei Breite α vorliegen würde, fächert das Zylinderlinsenraster 23 das Lichtbündel derart auf, daß es z. B. mi der Breite b auf die Stufenspiegelanordnung 20 auffällt. Die Breite b ist so gewählt, daß auf jeden FaI zwei oder vorzugsweise noch mehr Planspiegel 2i gleichzeitig von dem Bündel beaufschlagt werden. Au! diese Weise wird der Einfluß der Grundfrequenz de! Spiegelrasters bei der Abtastung weitgehend ausge schaltet.The effect of the further cylindrical lens grid 22 is shown particularly clearly in FIG. 2. Without this additional cylindrical lens grid 23, the light beam with the width α emanating upwards from the light spot 16 would be essentially present, the cylindrical lens grid 23 fans out the light bundle in such a way that it z. B. with the width b on the stepped mirror arrangement 20 is noticeable. The width b is chosen so that in each case two or preferably even more plane mirrors 2i are acted upon by the bundle at the same time. Ow! this way the influence of the fundamental frequency de! Mirror grid largely switched off when scanning.

Die durch die unregelmäßigen Reflexionen inner halb des Lichtleitstabes 18 bedingten Unregelmäßig keiten an den Stirnseiten des Lichtleitstabes 18 werden durch die Anordnung der Ulbrichtschen Kuge 26 ausgeschaltet, welche das aus der Stirnseite de: Lichtleitstabes 18 austretende Licht an jedem Auf treffpunkt in alle Richtungen streut, so daß bis zurr Erreichen des Fotoempfängers 19 eine weitgehend« Homogenisierung erzielt ist.The inner through the irregular reflections half of the light guide rod 18 caused irregularities on the end faces of the light guide rod 18 are switched off by the arrangement of the Ulbricht ball 26, which derives from the end face de: Lichtleitstabes 18 exiting light at each point of impact scatters in all directions, so that up to zurr Reaching the photo receiver 19 a largely «homogenization is achieved.

Die Erfindung führt demnach nicht nur zu einei sehr erheblichen Lichtausbeute, sondern vermeide auch gleichzeitig die nachteiligen Einflüsse von Inho mogenitäten. Als besonders vorteilhaft ist herauszu stellen, daß durch eine geringe Verschiebung des Zy linderlinsenrasters 21 in Richtung des Objektivs 11 aus dem Brennpunkt heraus auf der Materialbahn Λί ein Lichtstrich in Bewegungsrichtung P erhalten wird welcher sich zu einer empfindlichen Wiedergabe vor Längskratzern im am Ausgang des Fotoempt anger 19 erhaltenen elektrischen Signal eignet.The invention therefore not only leads to a very considerable light yield, but also simultaneously avoids the disadvantageous influences of inhomogeneities. It is particularly advantageous that a light line in the direction of movement P is obtained by a slight shift of the cylinder lens raster 21 in the direction of the lens 11 from the focal point on the web of material, which leads to a sensitive reproduction of longitudinal scratches in the exit of the photo emptying 19 received electrical signal is suitable.

Eine vereinfachte Ausführungsform kann bei nocl ausreichender Empfindlichkeit auch ohne das Linsen raster arbeiten, wobei dann jedoch die gekreuzten Zy linderlinsen 22, 32 von besonderer Bedeutung sindIf the sensitivity is not sufficient, a simplified embodiment can also be used without the lens grid work, but then the crossed Zy cylinder lenses 22, 32 are of particular importance

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Line scanning device for material webs for the detection of defects, in which a laser light source via an objective for generating a mainly parallel bundle of rays, a Light deflection device and a cylindrical lens on a material web moving parallel to its surface causes a light spot, which the web perpendicular to its direction of movement and periodically scanned parallel to its surface, and parallel to the material web in the scanning direction a light guide rod runs, at the end of which at least one light receiver is arranged is, characterized in that the light guide rod (18) on its light entrance opposite shell side carries a stepped mirror arrangement (20) and for the purpose of the most possible Avoiding repeated impingement of the light on the stepped mirror arrangement of the light guide rod (18) has a curved cross-section and / or is preceded by a cylindrical lens (28) and that in the transmission beam path between the light source (11) and lens (12) a light-scattering cylindrical lens grid (21) is arranged with lens axes extending in the scanning direction.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the cylinder lens grid (21) is slightly in front of or behind the focal point of the lens (12).

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the distance from the focal point 5 to 20%, preferably 10% of the focal length of the lens (12).

4. Apparatus according to claim 1, characterized in that the cylindrical lens grid (21) is displaceable in the direction of the optical axis.

5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the Cross section of the light beam impinging on the cylindrical lens grid (21) at least five adjacent negative lenses of the cylindrical lens grid (21) detected.

6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the Diameter of the light guide rod (18) at least five to ten times and preferably twenty times is as large as the width of the stepped mirror arrangement (20).

7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the Light beam passes through a beam expansion optics before it hits the cylindrical lens grid (21) hits.

8. Apparatus according to claim 7, characterized in that the expansion optics two crossed Cylindrical lenses (22, 32).

9. Apparatus according to claim 8, characterized in that the / \ axis of the first cylindrical lens (22) runs perpendicular to the mirror wheel axis.

10. Apparatus according to claim 8 or 9, characterized in that the focal length of the first and the second cylinder lens (22, 32) behave approximately like K): 1.

1 I. Device according to one of claims 8 (ider 9, characterized in that the focal line the second cylinder lens (32) with the focal

point of the lens (12) coincides.

12. Device according to one of claims 8 to 11, characterized in that the first cylindrical lens (22) adjustable in the axial direction or z. B. is exchangeable by means of a revolver.